半導(dǎo)體發(fā)光二極管可靠性研究及熱特性分析.pdf

1、光電子產(chǎn)業(yè)是21世紀(jì)最受矚目的高科技領(lǐng)域之一，并已成為衡量國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志。其中，半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)以其高效、節(jié)能、環(huán)保、耐用、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，引領(lǐng)照明光源的發(fā)展趨勢(shì)，成為官產(chǎn)學(xué)研各個(gè)領(lǐng)域都極重視的新興產(chǎn)業(yè)。隨著LED越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)方面，市場(chǎng)對(duì)LED可靠性的要求越來(lái)越高，同時(shí)如何從各個(gè)方面全面的評(píng)價(jià)LED的可靠性也成為生產(chǎn)消費(fèi)各方共同關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。 正是順應(yīng)這些需求，本論文主要從以下幾方面

2、展開(kāi)研究工作： 首先，論述了可靠性測(cè)試的一些基本概念及發(fā)光二極管的失效機(jī)理，總結(jié)了可靠性測(cè)試的基本方法，以及數(shù)據(jù)分析的理論模型； 其次，對(duì)實(shí)驗(yàn)室研制的高亮度小功率紅光LED和HP公司生產(chǎn)的小功率紅光LED進(jìn)行了溫度應(yīng)力的加速壽命試驗(yàn)及可靠性分析，在90℃，20mA的條件下，經(jīng)6560小時(shí)的老化試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室研制的有無(wú)ITO薄膜的兩種LED，其光通量下降約25.3％，同時(shí)，HP的LED光通量下降約33.3％，外推這三種LED

3、在90℃，20mA下的壽命分別為13706小時(shí)，13706小時(shí)及10704小時(shí)，可以得出實(shí)驗(yàn)室研制的LED在可靠性方面要優(yōu)于HP公司生產(chǎn)的LED。 然后，對(duì)5支實(shí)驗(yàn)室研制環(huán)氧樹(shù)脂封裝的小功率紅光LED進(jìn)行了熱過(guò)應(yīng)力測(cè)試。在高溫條件下，LED各項(xiàng)參數(shù)并無(wú)明顯退化，180℃下全部突然失效。對(duì)3組各3支裸裝LED進(jìn)行了130mA、140mA及150mA的電過(guò)應(yīng)力測(cè)試，出現(xiàn)電壓升高現(xiàn)象，到2.3V以上突然失效。電流越大，電壓升高越快。并

4、詳盡分析闡述了LED的幾種失效機(jī)理。 接著，對(duì)大功率LED的溫高低特性進(jìn)行了研究，并且在低溫條件下在線的測(cè)試了LED的相對(duì)光強(qiáng)與峰值波長(zhǎng)等相關(guān)光參數(shù)，給出了LED各項(xiàng)性能參數(shù)曲線，分析了LED各項(xiàng)參數(shù)和溫度的變化關(guān)系，隨著LED結(jié)溫的升高，LED的光電參數(shù)出現(xiàn)正向電壓降低、相對(duì)光強(qiáng)減小、峰值波長(zhǎng)紅移等現(xiàn)象。最后分析了參數(shù)變化的原因以及對(duì)實(shí)際應(yīng)用的影響。 最后介紹了Si襯底GaN基藍(lán)光LED，并對(duì)南昌大學(xué)研制的Si襯底Ga